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隨著車用電氣設備越來越多，從發動機控制到傳動系統控制，從行駛、制動、轉向系統控制到安全保證系統及儀表報警系統，從電源管理到為提高舒適性而作的各種努力，使汽車電氣系統形成一個復雜的大系統，并且都集中在駕駛室控制。另外，隨著近年來ITS的發展，以3G（GPS、GIS和GSM）為代表的新型電子通訊產品的出現，它對汽車的綜合布線和信息的共享交互提出了更高的要求。 從布線角度分析，傳統的電氣系統大多采用點對點的單一通信方式，相互之間少有聯系，這樣必然造成龐大的布線系統。據統計，一輛采用傳統布線方法的高檔汽車中，其導線長度可達2000米，電氣節點達1500個，而且，根據統計，該數字大約每十年增長1倍，從而加劇了粗大的線束與汽車有限的可用空間之間的矛盾。無論從材料成本還是工作效率看，傳統布線方法都將不能適應汽車的發展。下圖1、圖2分別為相同節點的傳統點對點通訊方式和使用CAN總線的通訊方式，從圖可以直觀地比較線束的變化（圖中節點之間的連線僅表示節點間存在的信息交換，并不代表線束的多少）。 圖1 傳統的節點通訊方式 圖2 CAN總線通訊方式 電控燃油噴射系統、電控傳動系統、防抱死制動系統（ABS）、防滑控制系統（ASR）、廢氣再循環控制、巡航系統和空調系統。為了滿足各子系統的實時性要求，有必要對汽車公共數據實行共享，如發動機轉速、車輪轉速、油門踏板位置等。但每個控制單元對實時性的要求是因數據的更新速率和控制周期不同而不同的。這就要求其數據交換網是基于優先勸競爭的模式，且本身具有較高的通信速率，CAN總線正是為滿足這些要求而設計的。 美國汽車工程師協會（SAE）車輛網絡委員會根據標準SAE J2057將汽車數據傳輸網劃分為A、B、C三類，為了直觀地說明其網絡劃分，這里圖3表示。 從通訊速度角度分析，隨著車載多媒體和辦公設備在車輛應用方面的快速發展，一種新型總線——IDB已經出現，世界各大汽車生產商對此非常關注，紛紛出臺相應的研究計劃。現在已經存在能夠對導航、GPS、電話、音響、電視、DVD等進行信息綜合的雙總線（OEM總線+IDB）樣車，這些裝置之間需要頻繁地通訊，而且信息量巨大，原有的CAN總線或J1850總線無法滿足這些裝置間的通訊要求，因為傳輸地理信息（GI）、數字音頻信息或車輛位置信息至少需要5Mbit/s的網絡速度，IDB-1394可以支持100、200、400Mbit/s的通訊速度，完全可以滿足高速通訊的網絡需求。 CAN總線是控制策略驅動的總線，主要實現對車輛本身的控制，而IDB總線則以信息交互、共享為目的。為實現CAN總線和IDB總線間的信息流動以及防止后者對前者產生影響，在兩總線間增加網關已經成為共識。圖4為一典型的雙總線結構示意圖。 早在80年代，眾多國際知名的汽車公司就積極致力于汽車總線技術的研究及應用，如博世的CAN、SAE的J1850、馬自達的PALMNET、德國大眾的ABUS、美國商用機器的AUTOCAN、ISO的VAN等。目前，國外的汽車總線技術已經成熟，采用總線系統的車輛有BENZ、BMW、RORSCHE、ROLLSROYCE、JAGUAR、VOLVO等。國內完全引進技術生產的奧迪A6車型已于2000年起采用總線替代原有線束，帕薩特B5、BORA、POLO、FIAT PALIO和SIENA等車型也都不同程度地使用了總線技術。此外，部分高檔客車、工程機械也都開始應用總線技術。 |
